DE3890061C1

DE3890061C1 -

Info

Publication number: DE3890061C1
Application number: DE3890061A
Authority: DE
Inventors: Masanori Iida Nagano Jp Osawa
Original assignee: Tenryu Marusawa Kk Iida Nagano Jp
Current assignee: Tenryu Marusawa Kk Iida Nagano Jp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2008-01-26
Also published as: WO1988005958A1; JPS63119204U; GB2228832A; US5024311A; GB2228832B; GB8916928D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus EP 00 52 721 A1 bekannt ist.The present invention relates to an electromagnetic Wrap spring clutch according to the preamble of claim 1, as for example EP 00 52 721 A1 is known.

Eine solche Schlingfeder-Kupplung besitzt zwei axial fluch tende Kupplungsnaben, über denen sich eine mit ihrem einen Ende an der einen Nabe drehfest verbundene Schlingfeder er streckt. Mit ihrem anderen Ende ist die Schlingfeder mit einem koaxial zu den Naben verschieblichen Kupplungsanker drehfest verbunden. Der Kupplungsanker ist Teil des magne tischen Kreises eines Elektromagneten und wird bei dessen Erregung reibschlüssig mit einem ebenfalls magnetisch aktiven Radialflansch der zweiten Nabe gekuppelt.Such a wrap spring clutch has two axially curse ting coupling hubs, one over with their one End of the one non-rotatably connected wrap spring stretches. With its other end, the wrap spring is with a coupling anchor that can be moved coaxially to the hubs non-rotatably connected. The coupling anchor is part of the magne table circle of an electromagnet and is in its Excitation frictionally with an also magnetically active Radial flange of the second hub coupled.

Bei der Kupplung nach dem oben genannten Stand der Technik verläuft der magnetische Fluß über einen in axialer Richtung beweglichen Anker, der gegen einen Radialflansch gepreßt wird, der im gekuppelten Zustand mitrotiert. Dadurch wird das Trägheitsmoment der angetriebenen Kupplungsnabe erhöht, was sich nachteilig auf ein schnelles Ansprechen der Kupplung und das Nachlaufen beim Entkuppeln auswirkt.With the coupling according to the above-mentioned prior art the magnetic flux runs in the axial direction movable anchor, which is pressed against a radial flange is rotated in the coupled state. This will increases the moment of inertia of the driven clutch hub, which adversely affects a quick response of the clutch and the after-running affects when decoupling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagne tische Schlingfeder-Kupplung zu schaffen, die bei Stromfluß ein rasches Anlaufen der angetriebenen Teile ermöglicht, und die nach Abschalten des Stroms möglichst wenig nachläuft. The invention has for its object an electromagnetic tables wrap spring clutch to create the current flow enables the driven parts to start up quickly, and which runs as little as possible after the power is switched off.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maß nahmen gelöst.This object is achieved by the measure specified in claim 1 took solved.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further developments of the invention result from the subclaims forth.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.The following is an embodiment of the invention based on the figures explained in more detail.

Die Fig. 1(a) und 1(b) zeigen Schnitte durch eine elektro magnetische Schlingfeder-Kupplung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei Fig. 1(a) den Zustand zeigt, wenn kein Strom durch die elektromagnetische Spule fließt, und Fig. 1(b) den Zustand, wenn die Spule erregt ist.The Fig. 1 (a) and 1 (b) show sections through an electromagnetic wrap spring clutch of an embodiment of the invention, wherein Fig. 1 (a) shows the state when no current flows through the electromagnetic coil, and Fig. 1 (b) the state when the coil is energized.

Ein die elektromagnetische Spule 108 auf drei Seiten umgeben der Feldkern 100 weist vertikale Wände 102 und 104 und ein Verbindungsteil 106 auf. Die elektromagnetische Spule 108 besitzt genügend Windungen, um eine ausreichende magnetische Kraft zu erzeugen, wenn sie von Strom durchflossen wird.A field core 100 , which surrounds the electromagnetic coil 108 on three sides, has vertical walls 102 and 104 and a connecting part 106 . The electromagnetic coil 108 has enough turns to generate a sufficient magnetic force when current is flowing through it.

In der elektromagnetischen Spule 108 ist ein Anker 110 vor gesehen, der aus einer Hülse besteht. Der Anker 110 kann in axialer Richtung verschoben werden.In the electromagnetic coil 108 , an armature 110 is seen before, which consists of a sleeve. The armature 110 can be moved in the axial direction.

Eine Hauptantriebsnabe 112 wird durch das Drehmoment eines geeigneten Antriebsmittels (nicht dargestellt) gedreht. Das Drehmoment wird auf ein Antriebszahnrad 114 übertragen, wel ches am Ende der Hauptantriebsnabe 112 vorgesehen ist.A main drive hub 112 is rotated by the torque of a suitable drive means (not shown). The torque is transmitted to a drive gear 114 , which is provided at the end of the main drive hub 112 .

Eine angetriebene Achse 118 ist in die elektromagnetische Spule 108 eingeführt und mittels einer Schraube 120 an einer angetriebenen Nabe 116 befestigt. Die Hauptantriebsnabe 112 umgibt somit die angetriebene Achse 118 drehbar. A driven axle 118 is inserted into the electromagnetic coil 108 and fastened to a driven hub 116 by means of a screw 120 . The main drive hub 112 thus rotatably surrounds the driven axle 118 .

Im Anker 110 ist eine Spiralfeder 122 vorgesehen, die die äußere Fläche der Hauptantriebsnabe 112 und der angetriebenen Nabe 116 umgibt und überbrückt. Ein Ende 122′ der Spiralfeder 122 liegt an der inneren Wand des Ankers 110, und das andere Ende 122′′ an der äußeren Fläche der Hauptantriebsnabe 112 an.A spiral spring 122 is provided in the armature 110 , which surrounds and bridges the outer surface of the main drive hub 112 and the driven hub 116 . One end 122 'of the coil spring 122 is against the inner wall of the armature 110 , and the other end 122 ''on the outer surface of the main drive hub 112 .

In dem in Fig. 1(a) dargestellten Zustand fließt kein Strom durch die elektromagnetische Spule 108, und die Hauptan triebsnabe 112 und der Anker 110, welche durch die Spiral feder 122 verbunden sind, werden durch das Drehmoment, wel ches auf das Antriebszahnrad 114 der Hauptantriebsnabe 112 wirkt, gedreht; die angetriebene Nabe 116 und die damit ver bundene Achse 118 stehen still.In the state shown in FIG. 1 (a), no current flows through the electromagnetic coil 108 , and the main drive hub 112 and the armature 110 , which are connected by the coil spring 122 , are driven by the torque which is applied to the drive gear 114 the main drive hub 112 acts rotated; the driven hub 116 and the axis 118 associated therewith stand still.

Wenn, wie in Fig. 1(b) dargestellt, elektrischer Strom durch die elektromagnetische Spule 108 fließt, wird die elektroma gnetische Spule 108 magnetisiert, und der magnetische Fluß wird, wie durch die gestrichelte Linie B angezeigt, geschlos sen. Dadurch wird genügend magnetische Kraft erzeugt, um den Anker 110 in Richtung der vertikalen Wand 102 des Feldkerns 100 zu ziehen. Bei Berührung der vertikalen Wand 102 wird die Drehung des Ankers 110 gebremst, so daß eine Differenz zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers 110 und der Hauptantriebsnabe 112 entsteht. Mit diesem Unterschied wird der innere Durchmesser der Spiralfeder 122 verringert, und die Spiralfeder 122 schließt sich um die Hauptantriebs nabe 112 und die angetriebene Nabe 116, um beide zu verbin den, so daß die Hauptantriebsnabe 112 und die angetriebene Nabe 116 zusammen rotieren. Damit wird auch die angetriebene Achse 118 angetrieben.As shown in FIG. 1 (b), when electric current flows through the electromagnetic coil 108 , the electromagnetic coil 108 is magnetized, and the magnetic flux is closed as indicated by the broken line B. This creates enough magnetic force to pull armature 110 toward vertical wall 102 of field core 100 . When the vertical wall 102 is touched, the rotation of the armature 110 is braked, so that a difference between the rotational speed of the armature 110 and the main drive hub 112 arises. With this difference, the inner diameter of the coil spring 122 is reduced, and the coil spring 122 closes around the main drive hub 112 and the driven hub 116 to connect both, so that the main drive hub 112 and the driven hub 116 rotate together. This also drives the driven axle 118 .

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schlingfeder-Kupplung weniger Teile des magnetisch aktiven Kreises im gekuppelten Zustand rotieren müssen, nämlich allein dar Anker 110, wird das Trägheitsmoment der Kupplung verringert und somit ihre Ansprechgeschwindigkeit erhöht, sowie deren Nachlaufen ver mindert.The fact that fewer parts of the magnetically active circuit have to rotate in the coupled state in the wrap spring clutch according to the invention, namely only the armature 110 , the moment of inertia of the clutch is reduced and thus its response speed is increased and its overrun is reduced.

Claims

1. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung mit einem Feld kern (100), der eine elektromagnetische Spule (108) umgibt, ersten und zweiten axial ausgerichteten Kupplungsnaben (112, 116), die von einer Schlingfeder (122) umgeben sind, wobei ein erstes Ende (122′) der Schlingfeder mit der ersten Nabe (112) und ein zweites Ende (122′′) mit einem Anker (110) dreh fest verbunden sind, und wobei der Anker (110) zusammen mit dem Feldkern (100) einen magnetischen Kreis (B) bildet und der Anker (110) in axialer Richtung relativ zu den Kupplungs naben (112, 116) durch die Kraft der elektromagnetischen Spule (108) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (102) des magnetischen Kreises (B), gegen den der Anker (110) bewegt wird, stationär ausgebildet ist, und daß die Kupplung zwischen den beiden Naben (112, 116) durch die Schlingfeder (122) durch die Rei bungskraft zwischen dem stationären Teil (102) und dem Anker (110) erzeugt wird, wenn die elektromagnetische Spule (108) vom Strom durchflossen wird.1. Electromagnetic wrap spring clutch with a field core ( 100 ) which surrounds an electromagnetic coil ( 108 ), first and second axially aligned coupling hubs ( 112 , 116 ) which are surrounded by a wrap spring ( 122 ), a first end ( 122 ') of the wrap spring with the first hub ( 112 ) and a second end ( 122 '') are rotatably connected to an armature ( 110 ), and wherein the armature ( 110 ) together with the field core ( 100 ) form a magnetic circuit ( B) and the armature ( 110 ) is movable in the axial direction relative to the coupling hubs ( 112 , 116 ) by the force of the electromagnetic coil ( 108 ), characterized in that the part ( 102 ) of the magnetic circuit (B), against which the armature ( 110 ) is moved, is stationary, and that the coupling between the two hubs ( 112 , 116 ) by the wrap spring ( 122 ) by the frictional force between the stationary part ( 102 ) and the armature ( 110 ) is generated when current flows through the electromagnetic coil ( 108 ).

2. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (122′′) der spiralfeder (122) direkt mit dem Anker (110) drehfest ver bunden ist.2. Electromagnetic wrap spring coupling according to claim 1, characterized in that the second end ( 122 '') of the spiral spring ( 122 ) is directly connected to the armature ( 110 ) in a rotationally fixed manner.

3. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldkern (100) U-förmig aus gebildet ist.3. Electromagnetic wrap spring clutch according to claim 1, characterized in that the field core ( 100 ) is U-shaped.

4. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldkern (100) durch Biegen einer rechteckigen Platte in U-Form hergestellt ist.4. Electromagnetic wrap spring clutch according to claim 3, characterized in that the field core ( 100 ) is made by bending a rectangular plate in a U-shape.